Консультация № 190473
25.01.2017, 11:27
0.00 руб.
25.01.2017, 12:00
1 3 1
Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос:

Электрическая цепь с последовательно соединённым резистором R, катушкой индуктивности L и конденсатором С питается от генератора синусоидального тока с частотой f и напряжением U
Вычислить:
1.Ток в цепи "i".
2.Сдвиг фаз на выводах цепи (К, М, В, Н).
3.Напряжение и мощность всех участков цепи (между выводами цепи).
4.Активную, реактивную и полную мощности цепи.
5.Построить векторную диаграмму для данной цепи.
U=220В
F=50 Гц
R=7 Ом
L=6,95 мГн
С=254 мкф
Прикрепленные файлы:
01748108f3d5b3cbbd5dde492bf3460a6fda2c0a.png

Обсуждение

давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
25.01.2017, 12:01
общий
Обратите, пожалуйста, внимание на данную консультацию, перенесённую из другого раздела.
Об авторе:
Facta loquuntur.
давно
Старший Модератор
312929
1973
04.02.2017, 11:24
общий
это ответ
Здравствуйте, alenchik2545!

1. Ток в цепи определяем по формуле для закона Ома в комплексной форме:

где U - входное напряжение, Z - полное комплексное сопротивление цепи. В данном случае, для цепи, состоящей из последовательно соединённых активного сопротивления R, индуктивности L и ёмкости С, равно

где X[sub]L[/sub] = [$969$]L и X[sub]C[/sub] = -1/[$969$]C - реактивные сопротивления для индуктивности и ёмкости соответственно. При заданных исходных данных [$969$] = 2[$960$]f = 2[$183$]3.1416[$183$]50 = 314.16 c[sup]-1[/sup], R = 7 Ом, X[sub]L[/sub] = [$969$]L = 314.16[$183$]0.00695 = 2.1834 Ом, X[sub]C[/sub] = -1/[$969$]C = -1/314.16[$183$]0.000254 = -12.5319 Ом. Подставляя эти значения, получаем



2. Фазовый сдвиг тока относительно напряжения для активного сопротивления равен 0, а для реактивных сопротивлений X[sub]C[/sub], X[sub]L[/sub] определяется формулой:

В данном случае



то есть для индуктивности ток отстаёт от напряжения, а для ёмкости - опережает.

3. Напряжения на отдельных элементах также определяются по закону Ома как произведение силы тока на комплексное сопротивление элемента, равное R для сопротивления, jX[sub]L[/sub] для индуктивности и jX[sub]C[/sub] для ёмкости. В данном случае



Можно заметить, что U[sub]R[/sub]+U[sub]L[/sub]+U[sub]C[/sub] = U, что подтверждает правильность решения.

4. Для цепи с силой тока i и комплексным сопротивлением Z потребляемая мощность определяется как P = |i|[sup]2[/sup][$183$]Z. В данном случае

то есть суммарная активная мощность элементов равна 2170.5224 Вт, а реактивная 3208.8074 ВАр. С другой стороны, мощность генератора тока равна

то есть активная и реактивная мощность генератора составляют 2170.5224 Вт и 3208.8074 ВАр соответственно. Баланс активной и реактивной мощностей соблюдается.
давно
Мастер-Эксперт
259041
7459
05.02.2017, 02:47
общий
05.02.2017, 02:50
Во 2м абзаце Ответа N274623 применена ошибочная формула "Z - полное комплексное сопроитвление цепи. В данном случае, для цепи, состоящей из последовательно соединённых активного сопротивления R, индуктивности L и ёмкости С, равно
Z=R+j(XL+Xc)"

На самом деле Электрический импеданс цепи равен
Z=R + j[$969$]L + 1/(j[$969$]C)
что равносильно
Z=R + j([$969$]L - 1/([$969$]C))
Сопротивления катушки и конденсатора компенсируют друг друга, вплоть до нуля при резонансе, но не суммируются алгебраически.

Форма ответа